خورشید منبع برق آینده

اگرچه کشور ما یکی از کشورهای نفت خیز جهان به شمار می رود و منابع عظیم گاز طبیعی دارد، به علت شدت تابش خورشید در بیشتر مناطق آن ، امکان اجرای طرحهای خورشیدی هم وجود دارد.
فناوری ساده ، آلوده نشدن هوا و محیط زیست و از همه مهمتر ذخیره شدن سوختهای فسیلی برای آیندگان یا تبدیل آنها به مواد و مصنوعات پرارزش با استفاده از تکنیک پتروشیمی از عمده دلایلی هستندکه لزوم استفاده از انرژی خورشید را برای کشور ، بیش از پیش مشخص می کنند.
خوشبختانه با ساخت نیروگاه خورشیدی شیراز، فناوری ساخت نیروگاه سهموی خطی در کشور ما هم محقق شده است. اجرای این طرح در کشور موجب شده ایران جزو معدود کشورهای دارنده این فناوری باشد و در آینده بتواند به لحاظ فنی و علمی به کشورهای منطقه خدماتی ارائه کند.
مهندس پیمان کنعان ، مدیر دفتر خورشیدی سازمان انرژی های نوی ایران (سانا) از مراحل تحقق این فناوری در کشور می گوید.
▪ استفاده از انرژی خورشیدی از چه زمان و در چه کشورهایی آغاز شده است و به طور کلی چه فرق مشخصی میان نیروگاه های خورشیدی و دیگر منابع انرژی وجود دارد؟
استفاده از انرژی های نو در کشورهای جهان مورد توجه خاص برنامه ریزان و متخصصان فنی ، اقتصادی و سیاسی قرار گرفته است. زوال ناپذیر بودن و تجدیدپذیری این نوع انرژی ها، کاهش آلودگی های زیست محیطی ، امکان دسترسی به فناوری تولید این قبیل انرژی ها که باعث عدم اتکای کشورها به دیگران می شود و در نهایت وجود پتانسیل و استعدادهای بالای منابع انرژی های نو از قبیل تابش مستقیم و طولانی اشعه خورشید، وجود باد نسبتا مداوم و با سرعت بالا در نقاطی از کشور، منابع انرژی زمین گرمایی در بیشتر مناطق کشور و... از جمله دلایل اصلی رویکرد به این نوع انرژی ها هستند. جالب است بدانید که تابش خورشید بزرگترین منبع تجدیدپذیر انرژی روی کره زمین است و اگر فقط یک درصد از صحراهای جهان با نیروگاه های حرارتی خورشیدی به کار گرفته شوند، همین مقدار برای تولید برق سالانه مورد تقاضای جهان کافی خواهد بود. به طور کلی برای سود بردن از انرژی خورشیدی ۲ راه وجود دارد: استفاده مستقیم از انرژی خورشید و تبدیل آن به الکتریسیته از طریق سلولهای فتوولتائیک و استفاده مستقیم از انرژی خورشیدی و تبدیل آن به انواع انرژی های دیگر با استفاده مستقیم از آن یعنی کاربردهای نیروگاهی و غیر نیروگاهی خورشیدی.
در این میان نیروگاه خورشیدی سهوی خطی نیروگاهی است که با استفاده از انرژی خورشید، آب را بخار می کند و در سیکل بخار رایج (رانیکن) توسط توربین و ژنراتور برق تولید می کند. عملکرد این سیستم ها براساس تمرکز نور خورشید به وسیله آیینه های سهوی خطی است.
در کانون سهوی خطی یک لوله دریافت کننده وجود دارد که انرژی خورشیدی را جذب می کند و به روغن در حال گردش در این لوله ها منتقل می کند. گرمای روغن توسط مبدل حرارتی به آب منتقل می شود و بخار داغ تولید می کند. این بخار در سیکل بخار، برق تولید می کند. تفاوت اصلی این نیروگاه با نیروگاه های مرسوم ، استفاده از انرژی خورشیدی به جای سوخت فسیلی است.
استفاده از انرژی خورشیدی علاوه بر پاک بودن و کمک به حفظ محیط زیست موجب حفظ منابع فسیلی کشور هم خواهد شد. با توجه به محدودیت منابع فسیلی استفاده از انرژی های تجدیدپذیر بخصوص انرژی خورشیدی ضرورت دارد.
▪ انرژی خورشیدی بیشتر در چه مواردی مورد استفاده قرار می گرفته و بحث استفاده در تولید برق از چه زمانی آغاز شد؟
استفاده از انرژی خورشیدی از زمان های دور در کاربردهای متفاوت مرسوم بوده است. یونان ، چین و ساکنان اولیه امریکا برای گرم کردن خانه هایشان از این انرژی استفاده می کردند اما از انرژی خورشیدی برای تولید برق در سال ۱۸۶۵ میلادی استفاده شد. این کار توسط یک دانشمند فرانسوی انجام شد. او از این انرژی برای راه اندازی یک توربین بخار استفاده کرد. در دهه ۱۹۸۰ - ۱۹۹۰ میلادی نیروگاه های SEGS با ظرفیت ۳۵۴ مگاوات در امریکا ساخته شدند. این نیروگاه ها برق خود را مستقیم به شبکه برق کالیفرنیا تزریق می کنند.
▪ ویژگی نیروگاه شما نسبت به نمونه های مشابه آن در چیست؟
با توجه به این که انواع دیگر نیروگاه های خورشیدی تاکنون در مقیاس بزرگ و صنعتی ساخته نشده اند، نیروگاه های سهموی خطی خورشیدی در حال حاضر تنها نوع نیروگاه هستند که در مقیاس بزرگ ساخته و از آنها بهره برداری شده است.
همان طور که گفتم از جمله این نیروگاه ها می توان به نیروگاه SEGS با ظرفیت ۳۵۴ مگاوات در امریکا اشاره کرد.
طراحی و ساخت این نیروگاه از چه زمانی آغاز شده و در حال حاضر در چه مرحله ای است؟
نیروگاه خورشیدی شیراز یک نیروگاه از نوع سهموی خطی است که ساخت آن از سال ۱۳۷۸ آغاز شد و بخش خورشیدی آن به پایان رسیده و در حال تستهای عملکردی است. با توجه به کاربردهای مختلف این طرح در دیگر کاربردها می توان از بخش خورشیدی آن برای مصارفی غیر از تولید برق استفاده کرد. از جمله این کاربردها تولید آب مقطر است.
▪ مراحل ساخت و اجرای این نیروگاه را توضیح دهید.
مراحل تولید فناوری نیروگاه های سهموی خطی به صورت مختصر شامل طراحی و ساخت سازه کلکتورهای سهموی خطی ، تهیه و تولید آیینه های سهموی با ضریب انعکاس بالا ، نصب آیینه ها و لوله گیرنده و در آخر نصب تجهیزات حرکتی و کنترلی سازه های مزرعه کلکتورهای خورشیدی می شوند؛ البته دیگر بخشهای نیروگاه همانند نیروگاه های بخار مرسوم است.
▪ در ساخت این نیروگاه از چه فناوری و تجهیزاتی استفاده شده است؟
در ساخت این نیروگاه از تجهیزات و فناوری های موجود در کشور استفاده شده و این کار توسط طراحان و پیمانکاران داخلی صورت گرفته است. ساخت آیینه های این نیروگاه که باید از ضریب انعکاس بالایی برخوردار باشند نیز به وسیله پیمانکاران داخلی انجام شده است. بخش لوله گیرنده این نیروگاه تنها قسمتی است که از خارج خریداری شده است.
▪ اهمیت اجرای این طرح از لحاظ علمی ، اقتصادی و... کدام هستند؟
اجرای این طرح در کشور موجب شده تا ایران جزو معدود کشورهای دارنده این فناوری باشد و در آینده بتواند به لحاظ فنی و علمی به کشورهای منطقه خدماتی ارائه کند و با این کار برای کشور ارزآوری داشته باشد. از سوی دیگر اجرای این طرح کشور را برای اجرای نیروگاه های خورشیدی و استفاده از انرژی خورشیدی موجود در کشور آماده می سازد و این مساله در درازمدت موجب کاهش مصرف سوخت و نیز کاهش آلایندگی های زیست محیطی خواهد شد.
▪ چه سازمان ها یا مراکزی این طرح را حمایت کرده اند؟
سازمان انرژی های نوی ایران از سازمان های وزارت نیرو و تنها متولی انرژی های نو در ایران است که مجری طرح نیروگاه خورشیدی شیراز با حمایت دولت بوده است.
▪ آینده این طرح را چگونه ارزیابی می کنید؟
با توجه به موقعیت کشور ایران در ناحیه کمربند تابش انرژی خورشیدی جهان ، متوسط شدت تابش در ایران روزانه بالغ بر ۴.۵ تا ۵.۵ کیلووات ساعت بر مترمربع در روز است و در بیشتر مناطق کشور بیش از ۲۹۰۰ ساعت آفتابی در سال داریم که براساس مطالعات انجام گرفته توسط مراکز تحقیقاتی معتبر در کشور آلمان پیش بینی حدود ۶۰ هزار مگاوات ظرفیت نیروگاه های خورشیدی حرارتی در ایران می شود. از سوی دیگر با افزایش قیمت سوختهای فسیلی و همچنین افزایش آلایندگی های زیست محیطی ، استفاده از این طرحها در آینده الزامی خواهد بود؛ بنابراین سرمایه گذاری روی این چنین طرحهایی برای آینده کشور لازم است.
● انرژی آبشارها و باد
خورشید عامل و منشاء انرژی های گوناگونی است که در طبیعت وجود دارد ، ازجمله سوختهای فسیلی که در اعماق زمین ذخیره شده اند ، انرژی آبشارها و باد ، رشد گیاهان که بیشتر حیوانات و انسان ها برای بقای خود از آنها استفاده می کنند ، مواد آلی که قابل تبدیل به انرژی حرارتی و مکانیکی هستند ، امواج دریاها ، قدرت جزر و مد که براساس جاذبه و حرکت زمین به دور خورشید و ماه حاصل می شود ، همه نمادهایی از انرژی خورشیدی هستند.
در این میان وابستگی شدید جوامع صنعتی به منابع انرژی بخصوص سوختهای نفتی و به کارگیری و مصرف بی رویه آنها، منابع عظیمی را که در قرون متمادی در لایه های زیر زمین تشکیل شده است تخلیه می کند.
خورشید یکی از ۲ منبع مهم انرژی است که باید به آن روی آورد، چرا که به فناوری های پیشرفته و پرهزینه نیاز ندارد و می تواند به عنوان یک منبع مفید و تامین کننده انرژی در بیشتر نقاط جهان به کار گرفته شود.
بعلاوه استفاده از آن برخلاف منابع انرژی دیگر، خطرات و اثرات نامطلوبی از خود باقی نمی گذارد و برای کشورهایی که منابع انرژی زیرزمینی ندارند مناسب ترین راه برای دستیابی به نیرو و رشد و توسعه اقتصاد است.

بهاره صفوی

منبع : روزنامه جام‌جم